关于改善黄河下游治理模式的构想

发表日期:2005-11-29 浏览人数: 作者:王渭泾 来源:黄河网·黄河报  评论
 

新中国成立以来,国家投入大量的人力、财力,对黄河进行了大规模的治理与开发,取得了举世公认的伟大成绩。小浪底水库的建成运用,对下游洪水的调控能力进一步提高。但是,由于近年来黄河水沙情况发生了较大变化,主河槽淤积萎缩严重,出现了一些新的情况和问题。2002年、2003年两年,在流量不大的情况下,接连出现小水漫滩、滩区行洪、大堤偎水、堤基渗水等险情,引起了河南、山东两省领导和沿黄群众的严重关切。鉴于黄河的来水来沙和河道情况已经发生了重大改变,我们的治理方略和治理模式也需要做出相应的调整。

一、当前下游治理存在的突出问题

1. 河道淤积问题

泥沙淤积是黄河复杂难治的症结所在,经过几十年的治理,这一问题仍未得到有效解决。由于龙羊峡等大型水利枢纽的兴建,沿黄生产生活用水不断增加,下游的来水来沙情况发生了显著变化:水沙总量均呈减少趋势;水沙过程出现不利变化,汛期来水比例减少,含沙量增大,高含沙洪水出现机遇增多;大洪水明显减少,输沙能力大大降低。1950~1999年的50年间,花园口水文站平均径流量408.2亿立方米,年均输沙量10.64亿吨。其中1986~1999年的14年间年均径流量为276.4亿立方米,比平均值减少了32.3%;年均输沙量6.84亿吨,比平均值减少了35.7%。虽然来水来沙都有明显减少,但因来水量级减小,特别是4000立方米每秒以上洪水出现机遇大大降低,水流输沙能力下降,河道淤积明显加重。1950~1999年下游河道年平均淤积量为1.86亿吨,占来沙量的17.5%,其中1986~1999年的年平均淤积量达2.23亿吨,占来沙量的32.6%,淤积的绝对量和淤积比都有明显的增加。

小浪底水库投入运用以后,目前河道正处在冲刷期。由于清水下泄,调水调沙措施的影响,下游河道出现明显的冲刷。但因水量较少,冲刷的数量不是太大。2000~2003年的4年间共冲刷5.71亿立方米,年均1.43亿立方米约2亿吨,远低于三门峡水库运用初期年均冲刷5.78亿吨的水平。目前小浪底水库初期运用阶段即将结束,水库排沙比例将会逐步增大。下游河道水少沙多的不平衡状况短期内难以根本改变。河道淤积抬高仍是我们必须面对的重大问题。

由于水沙过程的改变,河道整治工程的不断增加以及生产堤的修筑,主槽摆动受到限制,易出支汊、串沟的部位也多被工程截断,滩槽水沙交换受到阻碍,河道淤积形态发生了不利变化。其纵向表现为:入海泥沙大量减少,河道的淤积比例增加;横向表现为:河槽摆动受限,主槽及其两侧持续淤积抬升,形成“二级悬河”的不利局面。1986年以后,花园口以下河段,“二级悬河”不同程度地有所发展,尤以东坝头至陶城埠河段为甚。该河段从1986~2000年主槽比滩地多淤高1.16米,最大滩槽高差达-1.75米。2002年双河岭断面附近1800立方米每秒时就开始漫滩,不但使滩区安全环境恶化,而且对堤防安全造成威胁。

2. 堤防和滩区安全问题

“二级悬河”的发展使滩区防洪形势发生了不利变化。根据1996年8月洪水的实际情况,这些变化的主要表现:①洪水时水位偏高。“96.8”洪水花园口的洪峰流量7600立方米每秒,但相应水位高达94.73米,比1958年22300立方米每秒的相应水位高0.91米,比1982年15300立方米每秒的水位高0.74米。河南河段的水位几乎全线达到历史最高的水平。一百多年没有上过水的原阳高滩漫滩进水,下游滩区淹没耕地247.6万亩,受灾人口118.8万人,淹没面积和水深均超过新中国成立以来的最高记录。②洪水演进过程发生改变。洪峰传递大大减缓,洪水边行进边灌滩,洪峰传递时间每小时约1千米,水流高度分散,大量洪水滞留滩区,影响主槽冲刷。③洪水时滩区过流比例加大,河道工程控导作用降低,加之滩地低洼,横比降大,易生横河、斜河,危及堤防安全。除“96.8”洪水外,2002年双河岭断面1800立方米每秒洪水就开始漫滩,造成顺堤行洪;2003年2500立方米每秒洪水造成蔡集工程失控,淹没滩地34.9万亩,受灾11.4万人,兰考、东明35千米堤防偎水,偎堤水深1~5米,背河发生严重渗水,甚至出现管涌的迹象。这些情况都给我们敲响了警钟。

由于“二级悬河”的发展、主槽淤积萎缩,造成漫滩机遇增加、水位偏高、退水困难,也使滩区的生产和安全环境恶化。1974年以后黄河滩区陆续开展了安全建设,累计修筑村台、避水台7354.63万平方米,完成土方1.41亿立方米,外迁村庄176个9.35万人,修建撤退道路116.8千米,在保障滩区人民生命财产安全上发挥了重要作用。但由于国家投资较少,群众负担能力有限,滩区安全建设还不能满足防洪需要。其一,安全建设投资少,进度缓慢。滩区安全建设开展近30年,避水台完成土方仅为实际需要的35%左右,东坝头以上大部分村庄没有避水设施,交通道路也不能满足临时撤退的需要。其二,避水工程缺乏长远规划,工程标准低,孤立分散。滩区避水台实行分期规划,分段建设,前后标准不一,新的工程尚未实施,有的老工程由于滩区淤积已经不能满足防洪要求。

3. 滩区的发展问题

黄河下游滩区居住着181万人口,这是历史遗留下来的一个特殊问题。一方面黄河滩区被视为“行洪河道”,另一方面它又是滩区群众赖以生存和发展的家园。在黄河发生较大洪水时,滩区必须为全局利益做出牺牲。为了解决滩区群众受灾后的生活问题,1974年国务院以国发〔1974〕27号文件确定,比照蓄滞洪区对黄河滩区实行特殊的扶持政策。其主要内容是“废除生产堤,修筑避水台,实行‘一水一麦,’一季留足全年口粮”。这一政策在全国大多数地区尚未解决温饱问题的计划经济时期,对于保证滩区群众的基本生活,协调各方面利益关系曾经发挥了积极的作用。但随着经济的发展和改革的推进,早已脱离了滩区的实际情况和经济发展的需要。面对频繁的洪水淹没和泥沙淤积,无论是政府或者群众都难以下决心进行基础设施建设。加上产业结构没有得到及时调整,农业(主要是粮食)生产几乎成了滩区的唯一产业。大部分农田没有排灌设施,基本处于靠天收的状态,一旦发生洪水漫滩,不但秋季收成无望,一些排水困难的滩地种麦也没有保障。水利、交通、能源、教育、卫生等基础设施的严重滞后,不仅影响了农业生产,而且成了发展二、三产业的桎梏。随着市场经济的发展,滩区和周边地区的差距越来越大,已经成为豫鲁两省乃至全国最贫困的地区之一。

二、对黄河下游河道、滩区近期治理模式的基本构想

针对黄河下游存在的上述问题,在今后的治理中应把确保防洪安全,合理调控和处理泥沙,缓解“二级悬河”的不利形势,保证滩区居民安全,支持滩区经济发展作为重要的任务和目标。近年来黄委对下游治理高度重视,做了大量的工作,提出了“宽河固堤、稳定主流、调水调沙、政策补偿”的治理方略,有关部门和专家也提出了多种治理模式。笔者从分离滩区功能(即把滩区承担的不同功能分离开来,分别由不同的区域承担。下同)出发,提出如下改善下游治理模式的设想。

1. 对滩区功能的再认识及分离滩区功能的可能性

黄河下游滩区十分广阔,陶城埠以上河段两岸大堤间距一般为5~10千米,最宽处达20千米以上。滩区总面积4047平方千米,居住着181万人。黄河滩区不仅包含一般意义上的行洪滩区,还包含了滞洪区和沉沙区,一般的行洪滩区只是在大洪水时依靠堤防或地形约束,作为宣泄洪水的通道。如果仅考虑行洪,黄河两岸堤距有2~3千米足以,何以留出如此宽阔的滩区呢?

如所周知,黄河下游河道的排洪能力有上大下小的特点。花园口河段的设计排洪能力为22000立方米每秒,而艾山以下窄河道的排洪能力只有11000立方米每秒。这些多余的洪水必须在艾山以上得到处理,加宽的河道就是事实上的分滞洪区。另外黄河下游是一个强烈堆积型的河道,泥沙淤积是下游河道的重要特点。从1950~1999年的50年间,除水土保持、水库拦蓄和输送入海的泥沙外,还有约100亿吨的泥沙淤积在下游河道里。面对如此巨量的泥沙,必须留出广阔的空间才能减缓河道淤积抬高的速度,延长河道的行洪年限。所以下游滩区又包含了黄河的沉沙区。

那么,能不能把行洪滩区和滞洪、沉沙区分开设置呢?经过新中国成立以来的开发治理,黄河的来水来沙和河流边界条件都发生了巨大的变化。50多年来,黄河上、中游兴建大型水库22座,总库容达617亿立方米,已超出黄河年径流量,对洪水的调控能力大大增强。随着人口的增加和经济的发展,引黄用水与日俱增,进入下游的实测径流量呈逐步减少趋势。20世纪90年代花园口实测径流量仅有257亿立方米,与之相应的是大洪水出现机遇大大减少,4000立方米每秒以上的洪水20世纪50年代年平均达6.3次,至90年代减为年平均0.9次。进入21世纪以来还没有一次超过4000立方米每秒的洪水。下游河道的状况也发生了巨大变化。经过大规模的河道整治,新建、改建险工135处,建设控导工程212处,共计近10000道坝垛。主槽游荡范围大大缩小,大多数滩区基本稳定下来。大量河道工程的兴建也不能容忍主河槽冲破治导线改行其它流路。把行洪滩区和滞洪沉沙区分离开来已经具备基本的条件。

2. 下游治理模式的基本构思

改善下游治理模式的指导思想是:宽河固堤,稳定主槽,完善下游水沙调控体系。在确保下游防洪安全,妥善处理洪水泥沙的前提下,改善滩区的生产条件,支持滩区的经济发展。

第一,宽河固堤,确保防洪安全。从总体上讲仍然维持目前的宽河格局,加快标准化堤防建设,形成坚固的防洪屏障。在出现大洪水时仍实行两堤之间全断面行洪,配合控导、护滩工程,确保广大地区的防洪安全。

第二,稳定主槽。根据不同河段的实际状况,在主槽两侧划出1~2.5千米的主行洪区,清除一切行洪障碍,保证泄洪畅通。加强河道整治工程建设,稳定主槽,减少游荡,防止横河、斜河,确保防洪及引水安全。

第三,完善黄河下游水沙调控体系。黄河水沙调控体系不仅包含干支流枢纽工程,还应包含广阔的下游河道。下游河道是全河水沙调控体系的重要组成部分,它的主体一是主行洪区(已如上述),二是滞洪沉沙区。如何划定滞洪沉沙区泥?①留出足够的主行洪区宽度;②在防洪需要时可有效削减洪峰;③沉沙运用时有较大的容沙空间;④出现大洪水时可以全断面行洪,不影响滩槽水沙交换。按照以上原则划定滞洪沉沙区应以宽大滩区为主。假定将50平方千米以上的大滩区划为滞洪沉沙区,黄河下游可划滞洪沉沙区17个,面积3517平方千米占滩区总面积的86.9%,人口168.3万,占滩区总人口的93%。将上述滩区划为滞洪沉沙区后,豫鲁两省关切的滩区发展条件问题,可以得到基本解决。

滞洪沉沙区的建设方式,可以现有生产堤为基础,以主行洪区排洪宽度为尺度进行检验,凡有碍行洪的予以废除,经过规范和调整后作为滞洪沉沙区的防护堤。在滞洪沉沙区上部控导工程的弯顶附近建立一个或多个涵闸作为滞洪沉沙区的进水闸(可与灌溉闸结合兴建),在滞洪区下部建设退水闸。在滞洪沉沙区内部可以堤根河为基础进行流路规划,保证分洪放淤的流路畅通。

3. 滩区功能分离后的管理运用方式

滩区重新划分后,凡划为行洪滩区的按滩区的规定管理,有计划地将群众迁出滩外,按“退耕还湖”的有关政策进行妥善安置;凡划为滞洪沉沙区的按滞洪区的有关规定管理,进行相应的工程建设和安全建设,滞洪运用时按规定进行补偿。

滩区重新划分后的运用方式是,当黄河出现4000立方米每秒以下洪水时,原则上由主行洪区排泄;当黄河出现4000~6000立方米每秒洪水或引洪放淤需要时,可有计划地开启部分滞洪沉沙区引洪淤滩,这样做既能收到较好的淤滩效果,又能减少漫滩范围和经济损失;当黄河出现6000立方米每秒以上洪水时,原则上开启全部进水闸门,实行全断面泄洪。但应根据不同的来水来沙及河道边界条件,实行科学调度、合理运用,有计划地调控下游的水沙过程,以求得到最佳的防洪、减淤效果。

三、实行上述治理模式的优越性

以分离滩区功能为主要特点的上述治理模式具有以下优越性:

1. 上述治理模式维持现有的宽河格局,出现大洪水时不减少过洪面积,不减少淤沙空间,有利于防洪安全。

2. 在出现大洪水时,可以有计划的分洪运用,比自然漫滩削峰作用更为显著,可以有效地减轻以下河段的防洪压力。

3. 在中小洪水时有利于集中水流束水攻沙,塑造、维持较为稳定的中水河槽,使更多的泥沙排泄入海。

4. 可配合调水调沙,有计划地引洪淤滩,改善断面淤积形态,缓解“二级悬河”的不利形势。

5. 有利于政策补偿的顺利实施。滩区功能分离后,划为滞洪沉沙区的按现有滞洪区的政策执行,划为行洪滩区的按现有行洪滩区的规定办理。无须制订专门针对黄河滩区的新政策,可避免由此引起的诸多矛盾。

(作者为河南河务局原局长)

稿件来源: 黄河网·黄河报

[责任编辑:yeguiren]

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